宇宙的演化:
一般認(rèn)為,我們現(xiàn)在所知的宇宙從整體上看是泡沫狀的。宇宙是沒有中心的,其間的物質(zhì)分布也大致均勻。
1、宇宙的起源:
大爆炸理論主要觀點(diǎn)大約150億年前,我們所處的宇宙全部以粒子的形式、極高的溫度、極大的密度,被擠壓在一個(gè)“原始火球”中。大爆炸使物質(zhì)四散出擊,宇宙空間不斷膨脹,溫度也相應(yīng)下降,后來相繼出現(xiàn)在宇宙中的所有星系、恒星、行星乃至生命;艚穑菏返俜?霍金,廣泛尊崇為繼愛因斯坦之后最杰出的科學(xué)家。黑洞理論和“大爆炸”理論的創(chuàng)立人,著名的《時(shí)間簡史》的作者。17歲的霍金患病后只能永遠(yuǎn)坐在輪椅上并且失去了語言能力,這位全身只有三個(gè)手指能動(dòng)的殘疾人,卻依靠驚人的毅力完成了一系列驚人的關(guān)于大爆炸和黑洞的理論。
2、宇宙的變化發(fā)展:
所有的星系都在遠(yuǎn)離我們而去。星系間的距離在不斷地?cái)U(kuò)大。星系離我們?cè)竭h(yuǎn),運(yùn)動(dòng)的速度越快。
3、宇宙的將來:
永遠(yuǎn)膨脹下去,不斷地?cái)U(kuò)大,我們將看到所有星系的星球老化、死亡,剩下我們孤零零的,在一片黑暗當(dāng)中;蛘邥(huì)塌縮而在大擠壓處終結(jié)。
宇宙演化三階段:
根據(jù)大爆炸宇宙學(xué)模型的觀點(diǎn),宇宙150億年的演化過程分為三個(gè)階段。大爆炸的整個(gè)過程大致是這樣的:大約150億年前,宇宙內(nèi)的所存物質(zhì)和能量都聚集到了一起,并濃縮成很小的體積,溫度極高,密度極大。突然,這個(gè)體積無限小的點(diǎn)在四大皆空的“無”中爆炸了,時(shí)空從這一刻開始,物質(zhì)和能量也由此產(chǎn)生,這就是宇宙創(chuàng)生的大爆炸。人們將大爆炸的瞬間定作宇宙年齡“零”時(shí)。
1、第一個(gè)階段是宇宙的極早期。
宇宙處在這個(gè)階段的時(shí)間特別短,短到以秒來計(jì),稱為“太初第一秒”。剛剛誕生的宇宙是極其熾熱、致密的,隨著宇宙迅速膨脹,溫度急速下降。宇宙年齡為百分之一秒時(shí),溫度降到1000億攝氏度;宇宙年齡為1秒時(shí),溫度繼續(xù)下降,但仍高達(dá)100億攝氏度以上,宇宙處于一種極高溫、高密的狀態(tài),當(dāng)時(shí)除氫核——質(zhì)子外,沒有任何別的化學(xué)元素,只有由質(zhì)子、中子、電子、光子等基本粒子混合而成,成為熱平衡狀態(tài)下的“宇宙湯”。
2、第二個(gè)階段是化學(xué)元素形成階段。
大約經(jīng)歷了數(shù)千年。在“宇宙湯”中,原先只有中子和質(zhì)子等基本粒子,在3分鐘時(shí)中子和質(zhì)子之比為1:6。隨著整個(gè)宇宙體系不斷膨脹,溫度很快下降。當(dāng)溫度降到10億度左右時(shí),中子開始失去自由存在的條件,化學(xué)元素從這一時(shí)期開始形成。中子和質(zhì)子開始核聚變過程,所有的中子迅速合成到由兩個(gè)質(zhì)子和兩個(gè)中子構(gòu)成的氦核中,余下的質(zhì)子就成了氫原子核。這一時(shí)期還合成了其它輕元素,如氘、氚、鋰、鈹、硼等,數(shù)量較少。各種輕元素的豐度——即與氫的比例在宇宙各處都是一定的。當(dāng)溫度進(jìn)一步下降到100萬攝氏度時(shí),早期形成化學(xué)元素的過程就結(jié)束了。此時(shí)宇宙間的物質(zhì)主要是這些比較輕的原子核和質(zhì)子、電子、光子等,光輻射很強(qiáng),但是沒有星體存在。
3、第三個(gè)階段是宇宙形成的主體階段。
這個(gè)階段的時(shí)間最長,至今我們?nèi)?a href='http://m.yy-art.cn/rensheng/shenghuo/' target='_blank'>生活在這一階段中。這一階段起始于溫度降到幾千攝氏度時(shí),此時(shí)上述各種原子核開始與電子結(jié)合為中性原子,這一過程稱為復(fù)合。由于溫度的降低,輻射也逐步減弱,宇宙間主要是氣態(tài)物質(zhì),這些物質(zhì)的微粒相互吸引、融合,形成越來越大的團(tuán)塊。又過了幾十億年,中性原子在引力作用下逐漸聚集,先后形成了各級(jí)天體。氣體逐漸凝聚成星云,并逐漸演化成星系、恒星和行星,再進(jìn)一步形成各種各樣的恒星體系,成為我們今天所看到的五彩繽紛的星空世界。在個(gè)別天體上還出現(xiàn)了生命現(xiàn)象,人類也終于在地球上誕生了。
相關(guān)高中地理知識(shí)點(diǎn):天體及天體系統(tǒng)
天體:
宇宙間的物質(zhì)存在形式,如恒星、星云、行星等統(tǒng)稱為天體。
天體系統(tǒng):
宇宙間的各種天體因互相吸引和互相繞轉(zhuǎn),而形成各種天體系統(tǒng)。
天體類型:
(1)自然天體:恒星、星云、行星、衛(wèi)星、流星、彗星及星際空間的氣體和塵埃等。最基本的天體是恒星和星云。太陽是距離地球最近的一顆恒星。
恒星:由熾熱氣體組成,能自己發(fā)光的球狀天體,有很大的質(zhì)量。
星云:由氣體和塵埃組成的呈云霧狀外表的天體,主要成分是氫。
外貌組成發(fā)光質(zhì)量體積密度主要成分恒星球狀氣體自己發(fā)光小大較大氫、氦等星云云霧狀氣體和塵埃自己不發(fā)光大小較小氫
外貌 | 組成 | 發(fā)光 | 質(zhì)量 | 體積 | 密度 | 主要成分 | |
恒星 | 球狀 | 氣體 | 自己發(fā)光 | 小 | 大 | 較大 | 氫、氦等 |
星云 | 云霧狀 | 氣體和塵埃 | 自己不發(fā)光 | 大 | 小 | 較小 | 氫 |
行星:圍繞恒星運(yùn)行的天體,太陽系共有八大行星,體積、質(zhì)量木星最大。
流星體:行星際空間的塵粒和固體小塊。流星體進(jìn)入地球大氣層與空氣摩擦形成流星現(xiàn)象。沿同一軌道繞太陽運(yùn)行的大群流星體,稱為流星群。流星群與地球相遇時(shí),人們會(huì)看到某一區(qū)域某一時(shí)間流星數(shù)目顯著增加,有時(shí)甚至像下雨一樣,這種現(xiàn)象稱為流星雨。大多數(shù)是以輻射點(diǎn)所在星座或附近的恒星命名,如獅子座流星雨。
彗星:在扁長軌道上繞太陽運(yùn)行的一種質(zhì)量較小的天體,呈云霧狀的獨(dú)特外貌。著名的哈雷彗星的公轉(zhuǎn)周期是76年。
(2)人造天體:航天飛機(jī)、人造衛(wèi)星、飛船、太空垃圾等。
天體的判斷方法:
一看其是否位于地球大氣層之外。例如,宇宙飛船在太空中運(yùn)行時(shí)是天體,返回到地面就不是天體了。
二看其能否克服地球的引力,在太空中按自己的軌道運(yùn)行。三看其是不是某一天體的一部分,天體的一部分不能稱為天體。例如,月球表面的巖石塊是月球的一部分,不是天體。
例如:判斷流星體、流星現(xiàn)象與隕星是否屬于天體。
天體系統(tǒng)有不同的級(jí)別:


歌訣法記憶太陽系八大行星及小行星的位置:
水金地火、木土天海王,由近及遠(yuǎn)繞日忙。
火木相望防燃燒,中間隔道防火墻(小行星帶)。
歌訣法記憶地球上生命存在的條件、原因:
八大行星繞日行,唯有地球有生命。
日地距離正恰當(dāng),溫度條件有保障。
自轉(zhuǎn)周期不太長,白天增溫夜晚降。
體積質(zhì)量很適中,吸引大氣在表層。
地球大氣是棉被,晝削陽光夜保溫。
地內(nèi)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)強(qiáng),逸出水汽成海洋。
生物出現(xiàn)是必然,分清原因和條件。
相關(guān)高中地理知識(shí)點(diǎn):探索宇宙
宇宙:
一般當(dāng)做天地萬物的總稱,是時(shí)間和空間的組合。
宇宙的基本特點(diǎn):
由各種形態(tài)的物質(zhì)構(gòu)成,在不斷運(yùn)動(dòng)和發(fā)展變化。
我們把人類目前已經(jīng)觀測到的有限宇宙叫作可見宇宙或已知宇宙(140億光年)。
人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)過程:
天圓地方說、地圓說、地心說、日心說、大爆炸宇宙學(xué)說、現(xiàn)代觀測。
自古以來,人類就充滿了對(duì)宇宙的幻想,向往著飛向太空。
人類對(duì)宇宙認(rèn)識(shí)的每一次進(jìn)步都離不開科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。自從1609年意大利科學(xué)家伽利略發(fā)明了望遠(yuǎn)鏡以來,人們不斷地改進(jìn),發(fā)明了許多功能各異的望遠(yuǎn)鏡,從而獲得了越來越多的來自宇宙的信息。
太空技術(shù)的發(fā)展,人造地球衛(wèi)星、太空望遠(yuǎn)鏡、太空探測器、載人宇宙飛船等相繼出現(xiàn),實(shí)現(xiàn)了人類飛天的夢(mèng)想,F(xiàn)在宇航員還可在太空站上過太空生活呢!目前,我國的航天技術(shù)在世界上占有相當(dāng)重要的位置。長征系列運(yùn)載火箭的順利反射,載人飛船“神舟”五號(hào)和“神舟”六號(hào)圓了中國人的飛天夢(mèng)想!版隙稹币惶(hào)探月衛(wèi)星又發(fā)射成功,不久的將來,我國宇航員還將登月考察。
100多年來,無數(shù)科學(xué)家和工程專家為實(shí)現(xiàn)人類遨游太空的偉大理想進(jìn)行了前赴后繼的艱苦奮斗,終于在20世紀(jì)60年代初在載人航天技術(shù)方面取得了重大突破。
在此后的38年中,共有385名男女宇航員遨游過太空,他們?cè)谔者B續(xù)生活和工作最長時(shí)間為439天。在這期間,人類也付出了代價(jià),先后有14名男女宇航員在航天飛機(jī)發(fā)射和返回時(shí)以身殉職,為航天事業(yè)獻(xiàn)出了生命。
宇宙探索:
1、人類登月:
人類乘宇宙飛船登月球的探測活動(dòng)。飛到月亮上去是人類千百年來的幻想。
隨著空間技術(shù)的發(fā)展1959年,蘇聯(lián)發(fā)射的 “月球1號(hào)”飛到月球附近,進(jìn)行繞月飛行,開始了人類對(duì)月球的考察。
1961年5月,美國總統(tǒng)肯尼迪在國會(huì)上提出了在60年代末把人送到月球上探測的計(jì)劃 ——“阿波羅月球探測計(jì)劃”!鞍⒉_”計(jì)劃的任務(wù)包括為載入月球飛行作準(zhǔn)備(由“阿波羅”1~10號(hào)完成),并進(jìn)行載人月球飛行(由“阿波羅” 11~17號(hào)承擔(dān))。
1969年7月16日,人類第一次登月,到1972年,美國先后派出6批宇航員,乘座“阿波羅”飛船拜訪了月球,共12人涉足過月面。對(duì)月球進(jìn)行了一系列的科學(xué)考察,使人類對(duì)月球的認(rèn)識(shí)更加全面,更加深入。
“阿波羅”11~ 17號(hào),每次登月飛行都獲得了數(shù)目不等的、高分辨率的月球照片,每次登月飛行的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和技術(shù)設(shè)備都有所發(fā)展。“阿波羅11號(hào)”的宇航員在月面上安裝了月震儀、激光測距儀等,并作了太陽風(fēng)收集等實(shí)驗(yàn)。“阿波羅12號(hào)”登月艙攜帶一輛雙輪車,供宇航員考察時(shí)裝載工具和攝影機(jī)之用!鞍⒉_”15~17號(hào)除了在月面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)外,還進(jìn)行了在環(huán)月軌道中的許多測量實(shí)驗(yàn)。
2、登月歷時(shí):
6次登月,宇航員在月面停留的時(shí)間共約300小時(shí),在月面上探測時(shí)間合計(jì)80小時(shí),其中“阿波羅17號(hào)”在月面上停留75小時(shí),探測時(shí)間約22小時(shí)。6次登月采集到的月球巖石和土壤樣品270多公斤,有采自月面“!钡暮汀吧健钡,有古老的也有新生的。這些巖石和土壤標(biāo)本是研究月球物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)及其形成和演化過程的珍寶。
3、登月收獲:
宇航員們放在月球上的地震儀記錄表明,月球和地球一樣,也有一層外殼,其厚度為40~60公里。這個(gè)數(shù)據(jù)是在風(fēng)暴洋和弗。拉摩洛等地區(qū)測定的;月殼下面是月幔。月幔大致又分為三層。上層月幔厚240公里左右,主要由古代“巖漿!崩锍恋硐聛淼妮^重物質(zhì)構(gòu)成。中層月幔厚達(dá)480公里以上,這里大概還保存著混沌時(shí)代形成原始月球的“胚胎物質(zhì)”。上述兩層都是固態(tài)的,但具有可塑性。內(nèi)層月幔處于局部熔融狀態(tài)。月球的中心部分是月核,其溫度約為1000℃,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如地核那么熱(地核溫度為龍去脈5000℃~6000℃)。月核很可能是熔融的,可能是由低熔點(diǎn)的硫化鐵物質(zhì)構(gòu)成。對(duì)月球的探測還發(fā)現(xiàn)月球的質(zhì)量分布不均勻,月球近側(cè)存在幾個(gè)“質(zhì)量瘤”的重力異常區(qū)。
在“阿波羅”科學(xué)實(shí)驗(yàn)站里裝設(shè)了很先進(jìn)的月震儀器。經(jīng)探測,月球上也有月震,但月震的次數(shù)比地震少得多,釋放的能量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于地震。月震很弱,最大的月震為1~2級(jí)。除了隕星撞擊引起的震動(dòng)外,月亮離地球最近或最遠(yuǎn)的時(shí)候,由于地球的起潮力作用,常會(huì)出現(xiàn)月震。
許多國家的科學(xué)家對(duì)宇航員帶回的月巖樣品進(jìn)行了多種項(xiàng)目的共同研究。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室分析得出:月巖中已發(fā)現(xiàn)近60種礦物,其中有6種在地面上尚未發(fā)現(xiàn);在月巖和月土中發(fā)現(xiàn)了地球上的全部化學(xué)元素;沒有發(fā)現(xiàn)可生存的月球有機(jī)物,也無古微生物的證據(jù);在某些月巖中有微弱的剩余磁性;月球樣品中存在許多太陽活動(dòng)事件蹤跡;根據(jù)樣品的同位素分析,得出月球年齡約46億年。
在大部分被月塵和巖屑覆蓋的月球表面上,宇航員看到各種形狀、大小、出現(xiàn)頻率不一的巖石,還發(fā)現(xiàn)月球表面散布著一些具有光澤的玻璃物質(zhì)。月塵在各處的厚度不同,薄的地方只有幾厘米,厚的地方有5~6米。
到達(dá)月球的宇航員在漆黑的月空中看到大而發(fā)光的地球。月球的探測器還在月球空間拍下地球的照片以及繞觀月球和地球的照片。月球上的地球光要比地球上的月光明亮8倍多。
本世紀(jì)50年代以來,人類對(duì)月球探測所取得的成就,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了多少世紀(jì)以來的地面觀測!鞍⒉_”登月成功,是人類科學(xué)的結(jié)晶,開創(chuàng)了人類認(rèn)識(shí)月球的新紀(jì)元。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人類將可能建立沿月球軌道飛行的實(shí)驗(yàn)室,巨大的天文望遠(yuǎn)鏡也將在月球上從沒有空氣的太空觀測天空;人也將可能把月球作為出發(fā)到遙遠(yuǎn)行星的一個(gè)落腳點(diǎn)。
美國六次登月計(jì)劃詳情:
阿波羅 11號(hào)
推進(jìn) 裝置:“火星”V火箭
時(shí)間:1969年 7月16日—24日
乘員:阿姆斯 特朗、科 林斯、奧 樂 德林
飛行時(shí)間為 8天3小時(shí),首次 載人月球登陸行動(dòng),首次在月球行走!绑w斯頓,寧靜基 地報(bào)告,鷹已降落。”1969年7月20日。
降落地點(diǎn):靜 海。
坐標(biāo):北0.71度,東23.63度。
太空 行走時(shí)間2小時(shí)31分鐘,樹起 了旗幟、安放 了儀器,在登 陸處樹立了一個(gè)牌子,上面寫著:“人類首次月 球登 陸處,1969年7月。我們 是為了全人類帶著和平之意而來!痹虑虮 面 行走時(shí)間21.6小時(shí),繞月球軌道飛行30次。登月 艙的上升 階段艙留在了月球軌道,共采集了20公斤的物質(zhì)。
阿姆 斯特朗踏上月球表面時(shí) 說的話:“雖然對(duì)個(gè)人來說,那只 是小小的一步;但對(duì)人類來說,卻是一次巨大的飛躍!
阿波羅 12號(hào)
發(fā)射: 1969年 11月14日 16:22:00 UTC
登月: 1969年 11月19日 06:54:35 UTC
3°0'44.60"S - 23°25'17.65"W 風(fēng)暴海
月表行 走時(shí)間: 第1次:3小時(shí)56分鐘3秒,第2次:3小時(shí)49分鐘15秒,總共:7小時(shí)45分鐘18秒
月表 停留時(shí)間: 31小時(shí)31分鐘11.6秒
月球 標(biāo)本質(zhì)量: 34.35千克
阿波羅 13號(hào)
阿波羅13號(hào) 是由美國國家航空航天局(NASA)發(fā)射的第三艘 載人登月宇宙飛船,在阿波 羅載 人登月計(jì)劃中是第7次執(zhí)行載人任務(wù)。阿波羅 13號(hào)發(fā)射于1970年4月11日。阿波羅 13號(hào)在計(jì)劃中是第3次登月的任務(wù),但是由于 飛船在抵達(dá)月球前發(fā)生的嚴(yán)重故障,無法執(zhí)行登月計(jì)劃,3名宇航員最終成功返回地球。
阿波羅 14號(hào)
發(fā)射: 1971年 1月31日 21:03:02 UTC
登月: 1971年 2月5日 09:18:11 UTC
緯度:3° 38' 43.08" S-17° 28' 16.90" W Fra Mauro
月表 行走時(shí)間: 第1次:4小時(shí)47分鐘50秒
第2次:4小時(shí)34分鐘41秒
總共:9小時(shí)22分鐘31秒
月表 停留時(shí)間: 33小時(shí)30分鐘29秒
阿波羅 14號(hào)(Apollo 14)是美國國家航空航天局 的阿波羅計(jì)劃中的第八次載人任務(wù),是人類第三次成功登月的載人登月任務(wù)。
阿波羅 15號(hào)
發(fā)射地點(diǎn):佛羅里達(dá)州 肯尼迪航天中心 LC 39A
發(fā)射: 1971年 7月26日 13:34:00 UTC
登月: 1971年 7月30日 22:16:29 UTC
地理坐標(biāo):26° 7' 55.99" N-3° 38' 1.90" E
登月艙站立艙外活動(dòng):33分鐘7秒
第1次:6小時(shí) 32分鐘42秒
第2次:7小時(shí) 12分鐘14秒
第3次:4小時(shí) 49分鐘50秒
總共:18小時(shí) 34分鐘46秒
月表停留時(shí)間: 66小時(shí)54分鐘53.9秒
阿波羅 15號(hào)(Apollo 15)是阿波羅計(jì)劃(Project Apollo)中的第九次載人 任務(wù),也是人類第四次成功登月 的載人登月任務(wù)。阿波羅 15號(hào)還是阿波羅計(jì)劃中 首次J任務(wù)——與前幾次任務(wù)相比在月球上停留更久,科學(xué)研究的比例更大。
指令長大衛(wèi)·斯科特(David Scott)和登月艙 駕駛員 詹姆斯·艾爾文(James Irwin)在月球表面停留了三天,在登月艙外 的時(shí)間總長為十八個(gè)半小時(shí)。兩位 宇航員駕駛的歷史上第一輛月球車使他們?cè)谠虑蛏洗┰降木嚯x比前幾次任務(wù)遙遠(yuǎn)了很多。
阿波羅 16號(hào)
發(fā)射地點(diǎn): 佛羅里達(dá)州 肯尼迪航天中心 LC 39A
發(fā)射: 1972年 4月16日 17:54:00 UTC
登月: 1972年 4月21日 02:23:35 UTC
8°58'22.84"S-15°30'0.68"E 笛卡爾環(huán)形山
月表行走時(shí)間:
第1次:7小時(shí) 11分鐘2秒
第2次:7小時(shí) 23分鐘9秒
第3次:5小時(shí) 40分鐘3秒
總共:20小時(shí) 14分鐘14秒
月表停留時(shí)間: 71小時(shí) 2分鐘13秒
阿波羅16號(hào)(Apollo 16)是阿波羅計(jì)劃 中的第十次載人航天任務(wù),也是人類歷史 上第五次成功登月的任務(wù)。
阿波羅 17號(hào)
任務(wù)名稱:阿波羅17號(hào)
登月艙:挑戰(zhàn)者
成員人數(shù):3
發(fā)射地點(diǎn):佛羅里達(dá) 州肯尼迪航天中心 LC 39A
發(fā)射:1972年12月 7日05:33:00 UTC
登月:1972年12月 11日19:54:57 UTC;20.19080°N-30.77168°E;陶拉斯-利特羅山谷
月表行走時(shí)間:第1次:7小時(shí) 11分鐘53秒;第2次:7小時(shí) 36分鐘56秒;第3次:7小時(shí) 15分鐘8秒;總共:22小時(shí)3分鐘57秒
月表 停留時(shí)間:74小時(shí)59分鐘40秒
阿波羅 17號(hào)是美國阿波羅計(jì)劃中的最后 一艘飛往月球的載人太空船。飛行時(shí)間為1972年 12月6日至1972年 12月19日,登陸地點(diǎn) 為陶拉斯·利特羅山脈,停留時(shí)間為74小時(shí)59分,為阿波羅計(jì)劃 中停留月球表面時(shí)間最久的載人太空船。因?yàn)槿绱,采集的巖石 標(biāo)本也是最多的,為152公斤重。
阿波羅 17號(hào)(Apollo 17)是美國國家 航空航天局的阿波羅計(jì)劃中的 第十一次載人任務(wù),是人類第六次也是迄今為止 最后一次登月任務(wù)。阿波羅 17號(hào)是阿波羅計(jì)劃中唯一的夜間 發(fā)射的任務(wù),也為阿波羅計(jì)劃畫上了句號(hào)。
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